package com.sparsearr.datastructures.ztr.linkedlist;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

/**
 * @Author: ZhaoTR
 * @Date: Created in 2025/4/21 19:54
 * @Description: 逆波兰表达式
 * @Version: 1.0
 */

public class PolandNotation {
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(PolandNotation.class);

    public static void main(String[] args) {

        // 完成一个中缀表达式转成后缀表达式的算法
        // 1.先将 1+((2+3)*4)-5  => 1 2 3 + 4 * + 5 -
        // 2.先将“ 1+((2+3)*4)-5 ”字符串转成中缀表达式的list [ 1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5]
        // 3.将得到的中缀表达式对应的list转成后缀表达式对应的list ArrayList [ 1 2 3 + 4 * + 5 -]
        // 4.后缀表达式对应的list，就可以得到对应的结果

        String expression = "1+((2+3)*4)-5";
        List<String> infixExpressionList = toInfixExpressionList(expression);
        logger.info("中缀表达式对应的List = {}", infixExpressionList);
        List<String> suffixExpressionList = parseSuffixExpressionList(infixExpressionList);
        logger.info("后缀表达式对应的List = {}", suffixExpressionList);
        logger.info("逆波兰表达式对应的List = {}", calculate(suffixExpressionList));

//        // 定义一个逆波兰表达式 （30+4）x 5 - 6
//        // 4 5 * 8 - 60 + 8 2 / +
//        // String suffixExpression = "30 4 + 5 * 6 - ";
//        String suffixExpression = "4 5 * 8 - 60 + 8 2 / + ";
//
//        // 现将suffixExpression放到ArrAyList当中
//        // 将ArrAyList传递给方法， 配合栈完成计算
//        List<String> rpnList = getListString(suffixExpression);
//        logger.info("rpnList = {}", rpnList);
//
//        int res = calculate(rpnList);
//        logger.info("逆波兰表达式计算的结果是 = {}", res);
    }

    // 将一个逆波兰表达式， 依次将数据和运算符 放入到 ArrayList 中
    public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) {
        // 创建两个栈
        // 1.定义两个栈，s1 保存中间结果，s2 保存操作符
        Stack<String> s1 = new Stack<>();
        // 因为Stack2，在整个栈当中，没有pop操作，而且还需要逆序输出，我们使用s2来作为我们的结果栈
        // Stack<String> s2 = new Stack<>();
        ArrayList<String> s2 = new ArrayList<>();

        for (String item : ls) {
            // 如果是一个数字则加入数字
            if (item.matches("\\d+")) {
                s2.add(item);
            } else if (item.equals("(")) {  // 如果是左括号，则入栈
                s1.push(item);
            } else if (item.equals(")")) { // 如果是右括号，则依次弹出s1栈顶的运算符，并压入s2，直到遇到左括号为止，此时将这一对括号丢弃
                while (!s1.peek().equals("(")) {
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop(); // 弹出左括号在s1中
            } else {
                // 当item的优先级小于等于栈顶的运算符，将s1栈顶的运算符弹出，并压入到s2中，再次转到(4.1)与s1中新的栈顶运算符相比较
                while (s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)) {
                    s2.add(s1.pop());
                }
                // 将item入栈
                s1.push(item);
            }
        }
        // 将s1中剩余的运算符依次弹出并加入到s2中
        while (s1.size() != 0) {
            s2.add(s1.pop());
        }
        return s2; // 因为是存放到List，因此顺序输出就是对应的逆波兰表达式
    }

    // 将中缀表达式转成对应的List
    public static List<String> toInfixExpressionList(String s) {
        // 定义一个list，用于存放中缀表达式对应的内容
        List<String> ls = new ArrayList<>();
        // 用于遍历字符串（中缀字符串）
        int i = 0;
        // 对多位数的拼接
        String str;
        // 遍历中缀表达式字符串存放到C
        char c;
        do {
            // 判断当前字符是操作数还是符号
            if ((c = s.charAt(i)) < 48 || (c = s.charAt(i)) > 57) {
                ls.add("" + c);
                i++;
            } else {
                // 将str置为kong
                str = "";
                while (i < s.length() && (c = s.charAt(i)) >= 48 && (c = s.charAt(i)) <= 57) {
                    str += c;
                    i++;
                }
                ls.add(str);
            }
        } while (i < s.length());
        return ls;
    }

    // 将逆波兰表达式，依次将数据，和运算符放入到ArrAyList
    public static List<String> getListString(String suffixExpression) {
        String[] split = suffixExpression.split(" ");
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (String ele : split) {
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }

    // 完成逆波兰表达式的运算
    public static int calculate(List<String> ls) {
        // 创建给栈，只需要一个栈即可
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String item : ls) {
            // 判断当前扫描的元素是操作数，还是操作符
            if (item.matches("\\d+")) {
                // 如果是操作数，就入栈
                stack.push(item);
            } else {
                // 如果是操作符，就从栈中弹出两个数，进行运算，然后将结果入栈
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res;
                if (item.equals("+")) {
                    res = num1 + num2;
                } else if (item.equals("-")) {
                    res = num1 - num2;
                } else if (item.equals("*")) {
                    res = num1 * num2;
                } else if (item.equals("/")) {
                    res = num1 / num2;
                } else {
                    throw new RuntimeException("符号不匹配");
                }
                // 入栈
                stack.push(res + "");
            }
        }
        // 最后留在栈中的数据就是运算结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }
}

// 编写一个，优先级的方法
class Operation {
    private static int ADD = 1;
    private static int SUB = 1;
    private static int MUL = 2;
    private static int DIV = 2;

    public static int getValue(String operation) {
        int result = 0;
        switch (operation) {
            case "+":
                result = ADD;
                break;
            case "-":
                result = SUB;
                break;
            case "*":
                result = MUL;
                break;
            case "/":
                result = DIV;
                break;
            default:
                System.out.println("不存在该运算符");
                break;
        }
        return result;
    }
}